DE8703099U1

DE8703099U1 - Sprengwirkungshemmendes Bauelement

Info

Publication number: DE8703099U1
Application number: DE8703099U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-28
Filing date: 1987-02-28
Publication date: 1987-07-23

Description

Sprengwirkungshemmendes Bauelement

Die Erfindung betrifft ein sprengwirkungshemmendes Bauelement, insbesondere zur Verwendung als Türblatt -, und besteht aus mehreren, im Abstand parallel zueinander angeordneten Metallplatten, wobei zwischen mindestens zwei in Angriffsrichtung aufeinanderfolgenden Metallplatten über deren Ebene in gleichmäßiger Verteilung Verstärkungsprofile angeordnet sind.

E::i derartiges Bauelement ist beispielsweise aus der DE-PS 26 58 618 bekannt und besteht aus Metallschichten und mindestens einer Verstärkungseinlage aus einlagig oder kreuzweise angeordneten Metallstäben. Als Metallschichten sind mindestens ein Absorptionselement und mindestens eine dieseni in Sprengrichtung jeweils nachgeordnete Schutzplatte vorgesehen. Jeder Schutzplatte ist eine Verstärkungseinlage aus Metallstäben nachgeordnet. Die Bauteile sind an ihren Rändern durch Verbindungsmittel zusammengehalten und durch diese an einem sie umgebenden Rahmen oder eine Schale derart eingespannt, das beim Auftreten einer Druckwelle eine geringfügige Dehnung bzw. Verschiebung der Metallstäbe jeder Verstärkungslage erfolgen kann.

Kit den bekannten Bauelement läßt sich eine Sprengwirkungshenmung in dem Ausmaß erzielen, wie es durch seinen Aufbau gelingt, einen Teil der bei einer Explosion

auftretenden Energie zu absorbieren. Da die als Verstärkungslage dienenden Metallstäbe aber nur eine geringfügige Dehnung bzw. Verlagerung beim Auftreten einer Druckwelle zulassen, ist trotz des erheblichen konstruktiven Aufbaus, den das bekannte Bauelement erfordert, die damit absorhiprharp &Egr;&Rgr;&bgr;&Ggr;°&iacgr;&thgr; &bgr;&Igr;&Pgr;&THgr;&Ggr; Explosion entsprechend bSTSilZt^ so daß sich ein erheblicher Anteil der Energie zerstörerisch auf die übrigen Bauteile auswirkt, soferr. diese nicht durch einen erheblichen zusätzlichen Katerialaufwand hinreichend widerstandsfähig ausgebildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß es bei einem relativ geringen Material- und Fertigungsaufwand eine hohe Sprengwirkungshemmung gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem

sprengwirkungshemmenden Bauelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, das erfindungsgeir.äß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Im Gegensatz zum bekannten Bauelement, das als Verstärkungslage nur geringfügig dehn- bzw. verschiebbare Metallstäbe aufweist, gelingt es mit den erfindungsgemäß aus Rohren gebildeten Verstärkungsprofilen, im Explosionsfalle die Rohre in einem erheblichen Ausmaß radial zu verformen und dadurch einen entsprechenden Energieanteil zu absorbieren. Infolge der erfir.dungsgemäßen unterschiede in den Wider-

Standsmomenten der Rohre einerseits und den diesen in Angriffsrichtung vor- und nachgeordneten Metallplatten, können letztere im Explosionsfallfe die aus einer Druckwelle resultierenden Kräfte, ohne durch diese verformt zu werden, auf die Rohre übertragen und diese entsprechend verformen. Dadurch läßt sich ein erheblicher Energieanteil absorbieren, ohne daS die Funktion des Bauelements, z. B. als Verschluß einer Bauwerksöffnung in Form eines Türblattes, aufgegeben wird. Trotz des verhältnismäßig einfachen Aufbaues des beispielsweise als Türblatt dienenden Bauelements kann es somit gelingen, dessen Absperrfunktion auch nach einem Sprengstoffanschlag voll beizubehalten, da eine auf die Rohre beschränkte Verformung des Türblattes lediglich dessen Stärke reduziert aber nicht zu einer Verbiegung der Metallplatten führen muß, die dadurch in der Regel ihre Verriegelung in der Absperrposition verliert. Dagegen kann insbesondere die der Angriffsrichtung den Rohren vorgeordnete Metallplatte eine Verlagerung senkrecht zur ihrer Ebene erfahren, ohne daß dadurch eine nennenswerte Beeinträchtigung in der Sicherheitsfunktion des Bauelements zu befürchten ist.

um die aus einem Sprengstoffanschlag resultierende Energie in einem weiter gesteigerten Ausmaß absorbieren zu können, bieten sich nicht nur entsprechende Dimensionsveränderungen der Rohre und Ketallplatten an sondern es können auch gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zwischen aufeinanderfolgende Metallplatten als Verstärkungsprofile Rohre in mehreren Schichten angeordnet sein, wobei sich die Längsachsen der Rohre einer Schicht mit den Längsachsen der Rohre einer folgenden Schicht kreuzen.

Zur zusätzlichen Steigerung dtr Sprengwirkungshemroung des Bauelements wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, jedes Rohr über zwei ü-Profile gegen die Ketailplatten oder gegen ü-Profile von Rohren einer benachbarten Schicht abzustützen. Dabei soll jedes ü-Profil nit einem Steg auf einer Metallplatte oder gegen U-Profile von Rohren der benachbarten Schicht aufliegen/ während von der Metallplatte oder von den Rohren der benachbarten Schicht wegweisende Schenkel des jeweiligen ü-Profils das Rohr in einest Abstand von Steg des U-Pr of ils halten.

fjrch diese Ausgestaltung wird die über die ^« vorgelagerte Metallplatte auf die Rohre übertragene Kraft zunächst zu einem Teil dazu verbraucht, die Schenkel des ü-Profils zu spreizen, bevor die Rohre gegen die Stege der Ü-Profile zur Anlage kommen. Nur die da'nn noch nicht verbrauchte Kraft wirkt sich auf die Verformung der Rohre aus, wodurch diese mehr oder weniger elliptisch abgeflacht werden. Je nach Diinensionierung und Anzahl der Rohrschichten ergibt sich auf diese Weise eine entsprechend große Pufferzone. Solange diese nicht völlig erschöpft ist, behalten die Ketailplatten ihre ebene Form vollkommen bei. Natürlich können zusätzliche Ketailplatten auch noch zwischen einzelnen Rohrschichten oder Rohrschichtgruppen angeordnet sein, um Angriffskräfte möglichst gleichmäßig über die Ebene des Bauelements verteilt abzufangen.

■ · Mil

Eine besonders stabile Ausführungsform des Bauelements läßt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, das in Angriffsrichtung zwischen der zweiten Metallplatte und der dieser folgenden Metallplatte Stützprofile angeordnet sind, deren Widerstandsmoment gegen eine Verbiegung größer ist als das Widerstandsmoment der Rohre gegen eine radiale verformung.

Bei dieser Ausgestaltung ist den Rohren ein doppelwandiges Bauelement nachgeordnet, das durch die integrierten Stützprofile auch dann eine besonders hohe Biegesteifigkeit aufweisen kann, wenn die einzelnen Platten des die Stützprofile einschließenden Plattenpaares selbst verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet sind.

Die Abstützung der Rohre läßt sich optimieren, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedes Stützprofil doppel-T-förmig ausgebildet ist und die Y-Achse des Stützprofils in einer senkrechten Ebene zu den Metallplatten mit der Mittelachse eines Rohres fluchtet.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich in fluchtenden Durchbrüchen der Stege von im Randbereich des Bauelements angeordneten Stüt2profilen mindestens ein parallel zu den Ebenen der Metallplatten axial verschiebbares Verriegelungsprofil anordnen, das in eine koaxiale Ausnehmung in einen das Bauelement einfassenden Rahmen einbringbar ist.

Durch diese Ausgestaltung liegt die verformbare Zone des Bauelements in Angriffsrichtung vor der Verriegelungsebene

&igr; - 9 - I

des Bauelements, so daß nach der gezielten Verformung des Bauelements dessen Verriegelung unverändert aufrechterhalten bleiben kann.

um im Falle eines Sprengstoffanschlages zeitlich vor oder nach der Verformung der Rohre erforderlichenfalls auch eine begrenzt» Verlagerung des Bauelements insgesamt tu ermöglichen, ohne dabei dessen Abschiuefunktion zu beeinträchtigen» sehen weitere Ausgestaltungen der Erfindung schließlich noch vor, daß in Angriffsrichtung der Querschnitt der Ausnehmung größer ist als der Querschnitt £es Verriegelungsprofils und daß das Verriegelungsprofil formschlüssig in ein im Rahmen in Angriffsrichtung verlagerb*res Aufnahmeprofil eingreift und daß das Aufnahmeprofi&lgr; durch ein elastisch verformbares Dämpfungselement, vorzugsweise aus einem Federpaket, gegen die Angriffsrichtung in eine das Verriegelungsprofil aufnehmende Position gehalten ist.

Durch das in Angriffsrichtung verlagerbare Aufnahmeprofil und durch dessen Abstützung gegen das elastisch verformbare Dämpfungselerr.ent kann ein Teil der Explosionsenergie auch durch das Dämpfungselement absorbiert werden, ohne dabei die

f Funktion des Verriegelungsprofils in irgendeiner Weise zu ; beeinträchtigen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bauelements jeweils als Türblatt in einem horizontalen Querschnitt dargestellt. Es zeigen:

- 10 -

Fig. 1 einen abgebrochen dargestellten Teil eines verriegelten Türblattes,

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 veränderte

Ausführungsform eines Türblatte= in Schließstellung.

Das Türblatt gemäß Fig. X weist drei Metallplatten 1, 2 und auf, die in Abständen parallel zueinander angeordnet sind. Die Metal]plat-te &igr; ist auf der angriffsgefährdeten Seite angeordnet, wie insbesondere ein ffeil 4 zeigt.

Der Abstand zwischen den Meta¹lplatten 1 und 2 wird durch Rohre 6 überbrückt, die durch gegenüberliegende U-Profile ' abgestützt sind. Der Abstand zwischen den Metallplatten 2 und 3 wird über doppel-T-förmige Stützprofile 8 überbrückt, die mit ihren Flanschen unmittelbar gegen die Metailplatten 2 und 3 anliegen. Die vertikal ausgerichteter Rohre 6 mit den ü-Profilen 7 und die ebenso ausgerichteten Stützprofile 8 sind über die Ebene des Türblattes in gleichmäßiger Verteilung so angeordnet, daß jedes Stützprofil 8 mit seiner Y-Achse in einer senkrechten Ebene zur Türblattebene mit der Mittelachse eines Rohres 6 fluchtet.

Statt eines doppel-T-förmigen Stützprofils 8 bildet ein ü-förmiges Stützprofil 9 den vertikalen stirnseitigen Abschluß für den zwischen den Metallplatten 2 und 3 liegen« Raum.

- 11 -

Das um eine nicht dargestellte Achse schwenkbare Türblatt wird in wesentlicher, von einen Rahren 10 eingefaßt, wogegen die Metallplatte 3 mit einem Randstreifen als Anschlag anliegt.

In den Stützprofilen 8 und 9 sind, zumindest soweit diese im Randbereich angeordnet sind, fluchtende Bohrungen 11 vorgesehen, die ein Verriegelungsprofil 12 in Form eines Rundstakes aufnehmen. Das Verriegelungsprofil 12 ist in einer Ebene parallel zu den Ebenen der Metallplatten 1, 2 und 3 verschiebbar und durchdringt dabei in der dargestellten Position eine Ausnehmung 13, deren Querschnitt in der Angriffsrichtung größer ist als der Durchmesser des Verriegelungsprofils 12.

ÜDer die Ausnehmung 13 gelangt das Verriegelungsprofil 12 in eine Bohrung 14 eines Aufnahmeprofils 15, das in einen Hohlraum 16 des Rahmens 10 horizontal verschiebbar ist. Durch ein als Federpaket ausgebildetes Dämpfungseleinent 16 ist das Aufnahmeprofil 15 gegen die Richtung des Pfeiles 4 abgestützt,

Je nach der Größe der Kraft, die aufzubringen ist, um die Rohre 6 radial zu verformen, und je nach der Größe der Kraft, die aufzubringen ist, um das Dämpfungselement 16 oder eine Vielzahl derartiger Elemente zu komprimieren, erfolgt bei einem Sprengstoffanschlag in Richtung des Pfeiles 4 zunächst eine Verformung des Türblattes oder aber dessen Verlagerung, ohne daß dabei die Ketallplatten 1, 2 und 3 selbst verformt werden, da deren Widerstandsmoment gegen eine Verbiegung in jedem Falle größer ist als das Widerstandsmoment der Rohre gegen eine radiale Verforcing.

- 12 -

Das Türblatt gemäß Fig. 2 unterscheidet sich vom Türblatt gemäß Fig. 1 im wesenclichen nur G^durch, daß zwischen Metallplatten 21 und 22 mehrere Schichten aus Rohren angeordnet sind, wobei sich die Rohre 26 von Schicht zu Schicht kreuzen. Die Rohre 26 sind wiederum über jeweils gegenüberliegende U-Profile 27 abgestützt, die sich ihrerseits gegen die Metallplatten 21 bzw. 22 bzw. kreuzweise gegeneinander abstützen, während wiederum doppel-T-fb'rmige Stützprofile 28 den Abstand zwischen den Metallplatten 22 und 23 überbrücken.

In einer Abstand parallel zur Metallplatte 23 ist dieser in Angriffsrichtung des Pfeils 24 folgend eine weitere Metallplatte 29 nachgeordnet. Der zwischen den fcetallplatten 23 und 29 dadurch gebildete Raum ist mit einer handelsüblichen feuerhemmer.den Einlage ganz oder teilweise ausgefüllt.

Claims

NEGE ADRESSE/NEW ADRESS:

HU B E RT--*B'AUE-R ·'- difl-ing.

PATENTANWALT HUBERT BAUER

AM üiJiLBüSCH 4 pattcntanwat t

510G AACHEN Patentanwalt

TELEH)N: 02405/9038 european patent attornev

TELEFAX: 02405/9034 _{VNR 100}

TBTJTP-Y- 2627 - 24054Ü3 « PATJAU

H. BAUER - LOTHRIXGER STR. 53/ECKE WILHELMSTR - E>-51OO AACHEJC

GebrauchsKiusteranmeldung tbxepon ^*d 00*200

TBLEGRAMMEi PATENTBAUER AACHEN

Arm)*: Heinrich Sälzer, Industriestraße 4, PosrsciiEacKOLNasisss-aoe Marburg - Wehrda ^mLZ*«»«>»»>

DEUTSCHE BANE AC. AACHEN 2002831

Bez.: "Sprengwirkunghemmendes ^{<BLZaeo70oa0>} Bauelement"

IHMI MACHMICMt MStMS SStrWW AACHEN

B/LR (2513) 20. februAf 198?

Schutzansprüche:

1« Sprengwirkungshemnendes Bauelement/ insbesondere zur Verwendung als Türelement, aus mehreren im Abstand parallel zuemanaer angeordneten Metallplatten und zwischen mindestens zwei in Angriffsrichtung aufeinanderfolgenden Metallplatten über deren Ebene in gleichmäßiger Verteilung angeordneten Verstärkungsprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsprofile aus Rohren (6, 26) bestehen, deren Widerstandsmoment gegen eine radiale Verformung kleiner ist als das Biegewiderstandsmoment mindestens einer in Angriffsrichtung den Rohren (6, 26) vorgeordneten und mindestens einer in Angriffsrichtung den Rol-iren (6, 26) nachgeordneten Metallplatte (1, 21 bzw. 2, 22).
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aufeinanderfolgenden Metallplatten (21, 22) als Verstärkungsprofile Rohre (26) in mehreren Schichten angeordnet sind, wobei sich die Längsachsen der Rohre (26) einer Schicht mit den Längsachsen der Rohre (26) einer folgenden Schicht kreuzen.
Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr (6, 26) über zwei U-Profile (7, 27} gegen die Metallplatten (1_# 2 bzw. 21, 22) oder gegen U-Profile (27) von Rohren (26) einer benachbarten Schicht abgestützt ist, wobei jedes U-Profil (7, 27) mit seinem Steg auf einer Metallplatte (1, 2 bzw. 21, 22) oder gegen U-Profile (27) von Rohren (26) der benachbarten Schicht aufliegt, während von der Metallplatte (1, 2 bzw. 21, 22; oder von den Rohren (26) der benachbarten Schicht wegweisende Schenkel des jeweiligen ü-Profils (27) das Rohr (26) in einem Abstand vom Steg des U-Profils (27) halten.
Bauelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Angriffsrichtung zwischen der zweiten Metallplatte (2, 22) und der dieser folgenden Metallplatte (3, 23) Stützprofile (8, 28) angeordnet sind, deren Widerstandsmoment gegen e'ne Verbiegung größer ist als das Widerstandsmoment der Rohre (6, 26) gegen eine radiale Verformung.
Bauelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützprofil (8, 28) doppel-T-förmig ausgebildet ist und die &ggr;-Achse des Stützprofils in einer senkrechten Fbene zu den Metallplatten (1, 2, 3 bzw. 11, 22, 33) mit der Mittelachse eines Rohres (6 bzw. 26) fluchtet.
6. 3auelener.t nach r.ir.destens einer der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in fluchtender. Durchbrüchen (11) der Stege von im Randbereich des Bauelements angeordneter, Stützprofilen (6, 9) mindestens ein in einer Ebene parallel zu den Ebenen der Xetallplatten (1, 2, 3) axial verschiebbares Verriegelungsprofil (12) angeordnet ist, das in eine koaxial angeordnete Ausnehmung (13) in einen das Bauelement einfassenden Rahmen (10) einbringbar ist.
7. Bauelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Angriffarichtung der Querschnitt der Ausnehmung (13) größer ist als der Querschnitt des Verriegelungsprofils (12) und daB das Verriegelungsprofil (12) formschlüssig in ein im Rahmen (10) in Angriffsrichtung verlagerbares Aufnahmeprofil (15) eingreift.
8. Bauelement nach mindestens einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das das Aufnahmeprofil (15) durch ein elastisch verformbares Dämpfungselement (16), vorzugsweise aus einem Federpaket, gegen die Angriffsrichtung in eine das Verriegelungsprofil (12) aufnehmende Position gehalten ist.